張波權

【摘要】無線移動通信技術是應用于運動中的通信雙方的通信技術。隨著科學技術的快速進步，該通信技術也不斷發(fā)展，從20世紀七八十年代的1G技術演變?yōu)槿缃竦?G技術。在通信技術的不斷改革中，通信速度、通信質量、通信費用、網(wǎng)絡頻譜、頻率效率也發(fā)生了相應變化，我國通信技術正在朝著智能化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。本文主要研究通信技術的發(fā)展歷程及主要技術。

【關鍵詞】無線移動通信技術發(fā)展歷程

現(xiàn)階段，我國移動通信產(chǎn)業(yè)正處于3G時期，逐步向4G時代邁進[1]。截止到2012年11月底，我國移動用戶總數(shù)達7.07億，截止到2013年年底，我國移動用戶總數(shù)達12.16億，其中3G用戶已經(jīng)達4.17億[2]。各項數(shù)據(jù)表明，我國移動通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，加強對該通信技術的相關研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

一、1G移動通信及分析

1、1G移動通信。1G通信技術是一種僅限于語音通信的蜂窩式通信技術，產(chǎn)生于20世紀七八十年代。1G通信技術具有很多制式，如NMT、RTMI等，各國采用的制式不同。1G通信的每秒傳輸速率約為2.4kbit，傳輸速率較差，通話質量較差，缺乏保密性能，系統(tǒng)間互不兼容，容量較少，無法為用戶提供較多的數(shù)據(jù)業(yè)務和自動漫游。

2、頻分多址FDMA技術。1G通信技術以模擬傳輸為主，采用FDMA技術和模擬技術，受傳輸帶寬的影響較大，僅能在一定的區(qū)域內(nèi)進行通信，不能在較遠距離之間進行移動通信。FDMA是頻分多址技術，是模擬服務中最基本的技術，可以將無線蜂窩式通信分配頻段分為30個信道，每個信道都能進行數(shù)字數(shù)據(jù)、語音通話和數(shù)字服務，具有分路方便、信道復用率較高等優(yōu)點。

二、2G移動通信及分析

1、2G移動通信。2G通信技術產(chǎn)生于20世紀90年代初期[3]。2G技術增強了用戶通信的可移動性，使用戶與設備實現(xiàn)分離，通信更加可靠、安全。2G技術提供的數(shù)據(jù)業(yè)務包括電信業(yè)務、補充業(yè)務、增強業(yè)務及承載業(yè)務等。電信業(yè)務包括用戶基本的緊急呼叫、短消息、電話及三類傳真等。補充業(yè)務包括呼出呼入限制、呼叫等待等。增強業(yè)務包括廣播話音業(yè)務、移動定位、語音群呼叫等。承載業(yè)務包括交替數(shù)據(jù)和語言、GPRS業(yè)務和數(shù)據(jù)后接語音等。2G通信技術的產(chǎn)生在一定程度上取代了1G通信技術，我國于2001年12月31日正式關閉了模擬移動網(wǎng)絡系統(tǒng)，大力發(fā)展2G通信技術。

2、時分多址TDMA技術。2G通信技術的采用了FDMA技術和TDMA技術，是一種數(shù)字化蜂窩系統(tǒng)，保密性較強，頻段較多，能為用戶提供更多豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務。TDMA是時分多址技術，將時間分割成若干個周期性的幀，再將每個幀分割成若干個時隙，通過時隙向基站傳輸信號?；鞠蚋鱾€移動終端傳輸?shù)男盘柖紩陬A定時隙中有序的進行傳輸，各個終端在規(guī)定的時隙對信號進行接收，就可以在合路信號內(nèi)接收信號區(qū)?；驹跐M足同步、定時的基礎上，保證各個時隙中所接收的各個移動終端信號之間互不干擾。TDMA技術具有信道多路性、傳輸速率較高、傳輸開銷較大等特點。

三、3G移動通信及分析

1、3G移動通信。與1G通信技術和2G通信技術相比較，3G通信技術的主要優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)及聲音的傳輸速度，并在傳輸快速的基礎上為用戶提供多種信息服務，使用戶在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)自動無縫漫游。3G通信技術包括核心網(wǎng)、移動臺、無線接入網(wǎng)和用戶識別模塊四個主要的功能子系統(tǒng)，創(chuàng)建全球化的立體通信網(wǎng)絡，用戶可以利用3G通信技術在任何時間、任何地方與其他人之間進行通信、交流，實現(xiàn)交互性、移動性和分布式的通信。3G通信技術的話音質量較好，比前兩代通信技術更具安全性，頻譜的利用率達2GHz，提高了有限帶寬的利用率。3G通信技術能為用戶提供電視圖像、高速數(shù)據(jù)和慢速圖像等寬帶業(yè)務。我國于2009年正式進入3G時代，3G通信技術的產(chǎn)生和應用不僅為人們的日常生活提供便利，提高了人們的生活質量，也在一定程度上增長了我國GDP，創(chuàng)造大量的就業(yè)幾率，緩解了社會就業(yè)壓力。

2、碼分多址CDMA技術。3G通信技術主要依賴于寬帶CDMA技術，拓寬3G技術的運行帶寬，增強信號傳遞的功能，容量較大，抗干擾能力更強，能夠滿足用戶對現(xiàn)代化通信的高要求。CDMA是碼分多址技術，是在擴頻通信數(shù)字技術的不斷發(fā)展中逐漸興起的。CDMA技術的主要原理是擴頻技術，使用一個帶寬大于信號帶寬的高速偽隨機碼對具有信號帶寬的、需要傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)進行調制，擴展數(shù)據(jù)的原始信號帶寬，再使用載波對其進行調制、傳輸。接收信號的接收端運用相同的高速偽隨機碼對所接收的數(shù)據(jù)進行處理，將信號數(shù)據(jù)的寬帶轉換成原始數(shù)據(jù)較窄的信號寬帶。CDMA技術極大的提高了帶寬的使用率，具有保密性較高、容量較大、質量較高、抗干擾能力較強、兼容性較好的優(yōu)點。

四、4G移動通信及分析

1、4G移動通信。4G通信技術的基礎是傳統(tǒng)的通信技術，在此基礎上不斷的利用新型通信技術提高通信的功能和網(wǎng)絡效果。4G通信技術可以為人們提供一種超高速的通信服務，豐富人們的日常生活，提高人們的生活水平和生活質量。4G通信技術的數(shù)據(jù)傳輸最大速率可達每秒100Mbit，利用較為先進的通信技術大大減少了投資和成本，因此4G通信的費用比3G低得多。4G通信的網(wǎng)絡結構由中間環(huán)境層、物理網(wǎng)絡層和應用網(wǎng)絡層三層。2013年10月中國移動在我國江蘇、廣東、深圳等地開始部署有關4G通信的試商用服務，中國聯(lián)通在我國上海、北京、重慶和廣州等地部署關于4G通信的試驗網(wǎng)，中國電信也在全國大部分范圍內(nèi)開展關于4G通信的試驗網(wǎng)建設活動。2013年12月4日，我國工信部正式向中國聯(lián)通、中國移動和中國電信三大通信運營商發(fā)放4G牌照，標志著我國通信產(chǎn)業(yè)逐步邁進4G時代。2、正交頻分復用OFDM技術。4G通信的主要技術包括接入技術、陣列自適應智能天線技術和無線接口技術等，以OFDM技術為核心。其中接入技術的抗干擾能力較強，陣列自適應智能天線技術具有性能高、成本低和小型化的特點，無線接口技術容量較大，成本較低。OFDM是正交頻分復用技術，是多載波調制技術的一種。該技術將信道分割成若干個正交子信號，將數(shù)據(jù)高速信號轉換為低速、并行的子數(shù)據(jù)流，再調制到每個子信道中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。在帶寬極窄的條件下OFDM也能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，對窄帶干擾和頻率選擇性衰落具有對抗作用，還能對信號波形間產(chǎn)生的干擾信號進行對抗，在衰落信道和多徑環(huán)境中OFDM可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。OFDM技術具有的抗干擾性、抗噪聲性和網(wǎng)絡結構可擴展性等特點，可以為4G技術提供時延小、速率高的服務質量。相信不久的將來，在4G技術的支持下，移動通信產(chǎn)業(yè)將會朝著寬帶化、智能化、高速化和數(shù)據(jù)化的方向發(fā)展。

五、結束語

無線移動通信技術按照不同的工作場合和使用要求，可以分為蜂房式移動通信、集群式移動通信、衛(wèi)星式移動通信和無繩電話四種。與傳統(tǒng)的其他通信技術相比較，該技術技術具有較強的移動性，網(wǎng)絡結構較為復雜，大都與衛(wèi)星通信網(wǎng)、市話網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)等相互連接，對使用設備的性能和頻帶利用率要求較高，保證各個用戶在該通信系統(tǒng)中協(xié)調的進行通信，互不干擾。該技術前后經(jīng)歷了1G、2G、3G和4G階段。筆者查閱了相關資料，對無線移動通信技術的發(fā)展歷程作出相關研究，值得廣大學者參考。

參考文獻

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[2]任莉，張娟，陳嘉龍，劉建明，趙峰，張月霞，崔琪楣，胡平平. 3G和4G無線通信技術在ICT網(wǎng)絡模式中的應用[J].電力系統(tǒng)通信. 2013，13（13）：41-42

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